Minicircle DNA (mcDNA) er en mindre ikke-viral DNA-vektor avledet fra en foreldreplasmid-DNA-lignende struktur. Minisirkel-DNA skiller seg fra konvensjonelt plasmid-DNA ved at det inneholder promotor og gen av interesse (GOI), uten replikasjonsopprinnelse (ORI) og seleksjonsmarkør (selMark). Minisirkel-DNA produseres i bakterier gjennom in vivo-rekombinasjon for å fjerne ekstra sekvenser (kalt mini-plasmid) fra plasmid-DNA. På grunn av sin sikkerhet har minisirkel-DNA vunnet popularitet som en ikke-viral vektor for genterapi, DNA-vaksiner, etc.
Figur 1. Struktur av plasmid-DNA (pDNA) og minisirkel-DNA (mcDNA)
Minisirkel DNA-rekombinasjonssystemer
Det er fire hovedminisirkel-DNA in vivo-rekombinasjonssystemer som er studert, inkludert Phage λ-integrase, Phage P1 Cre-rekombinase, ParA-resolvase, PhiC31 integra se/I-SceI.
Strategi
|
Fag λ integrase
|
Phage P1 Cre rekombinase
|
ParA resolvase
|
PhiC31 integra se/I-SceI
|
Mekanisme
|
Tyrosinrekombinase, som fungerer gjennom proteinene FIS og IHF for å katalysere rekombinasjonen av att-hybridsteder
|
Stedsspesifikk tyrosinrekombinase, som utfører en toveis rekombinasjon når den bindes til loxP-steder
|
Serinrekombinase, som utfører en irreversibel og ensrettet rekombinasjon mellom to identiske MRS-steder
|
Serinrekombinase, som medierer ensrettet rekombinasjon mellom attP/attB-bindingsseter, mens I-SceI-endonuklease spalter de produktrelaterte urenhetene og ikke-rekombinert foreldreplasmid
|
Egenskaper
|
Avhenger av uttrykket av vertsfaktorene FIS og IHF; egen toksisitet; Resterende foreldreplasmid og miniplasmid
|
Resterende foreldreplasmid og miniplasmid
|
Høyt utbytte; Resterende foreldreplasmid og miniplasmid
|
Nedbrytning av foreldreplasmid-assosiert redusert utbytte
|
Yaohai Bio-Pharma tilbyr One-Stop CDMO-løsning for Minicircle DNA
Referanse:
[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minisirkel DNA: Fremtiden for DNA-baserte vektorer? Trender Bioteknologi. 2020 oktober;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.